Question

【题目】A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。

(1)写出C与酸发生反应的化学方程式是________________。

(2)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。

①分别写出生成D和F的化学方程式：________________，________________。

②要将NaOH高温熔化，下列坩埚中可选用的是________(填字母)。

A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚

(3)100 g C与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标况下的体积为11.2 L，100 g混合物中石灰石的质量分数是________。

Answer 1

【答案】SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓ D 50%

【解析】

A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，则A是Si元素，C是SiO2，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D，D是Na2SiO3。

(1)SiO2是酸性氧化物，与一般的酸不能发生反应，但是可以与氢氟酸发生反应产生SiF4和氢气，发生反应的化学方程式是SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。

(2)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；则B是C，E是CO2，将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F是H2SiO3。①生成D和F的化学方程式分别是：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓。②要将NaOH高温熔化，由于NaOH是碱，可以与玻璃、石英中的酸性氧化物SiO2及两性氧化物氧化铝发生反应，腐蚀设备，故可选用铁坩埚，选项D正确。

(3)根据反应方程式：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑及CaCO3CaO+CO2↑可知：每100 g纯净的CaCO3发生反应，会产生1 mol CO2气体，在标准状况下体积是22.4 L，现在100 g C与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标况下的体积为11.2 L，n(CO2)="11.2" L÷22.4 L/mol="0.5" mol，则根据碳元素守恒可知n(CaCO3)="0.5" mol，其质量是m(CaCO3)="0.5" mol×100 g/mol="50" g，所以100 g混合物中石灰石的质量分数是(50 g÷100 g)×100%=50%。